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Bei anspruchsvollen Geometrien wie tiefen Kavitäten, hohen, steilen Wänden und Hinterschnitten ist die 3D-Bearbeitung durch Kollisionen nicht oder nur mit weit ausgespannten Werkzeugen möglich. Die Bearbeitung dieser Bereiche erfordert in genau abzugrenzenden Fräsbereichen viele verschiedene Werkzeuganstellungen, die mit einer 5Achs-Bearbeitung kollisionssicher realisiert werden können. Je nach Geometrie und Maschinenkinematik kann zwischen einer 5Achs-Bearbeitung mit Festanstellung, automatischem Indexieren oder einer echten Simultanbearbeitung gewählt werden. Größere, leicht gekrümmte Flächen und Geometrien, die Führungsflächen oder -profilen folgen, sind ebenfalls durch eine 5Achs-Bearbeitung effizient fräsbar.
Mehrseitenbearbeitung mit Festanstellung
Alle 2D- und 3D-Bearbeitungen von verschiedenen Seiten
Diese Funktion ermöglicht das Bearbeiten von Teilen aus verschiedenen Richtungen ohne Umspannen. Sie verschiebt und kippt die Arbeitsebene für die Bearbeitung. Die Bearbeitungsrichtung entspricht der Werkzeugorientierung. Dabei sind Programmteile dank Programmteil-Wiederholung auch bei verschobenen und geschwenkten Arbeitsebenen auf der Maschine mehrfach ausführbar.
Fräsen mit Festanstellung 3 + 2
Alle 3D-Bearbeitungen mit relativ zur Bearbeitungsrichtung geschwenktem Werkzeug
Fräsbereiche können aus einer Bearbeitungsrichtung mit unterschiedlichen Werkzeuganstellungen kollisionsgeprüft programmiert werden. Sie lassen sich komfortabel, überlappungsfrei und lückenlos gegeneinander abgrenzen. Der Verlauf der Fräsbahnen benachbarter Bereiche und die Optik der Oberfläche lassen sich gezielt beeinflussen. Zudem stellt diese Strategie sicher, dass alle Bereiche einschließlich der Details komplett berechnet werden.
Automatisches Indexieren
Automatisiertes 3 + 2-Fräsen, Alternative zur 5Achs-Simultanbearbeitung
Bereiche, für deren Bearbeitung mehrere Werkzeuganstellungen notwendig sind, werden durch automatisches Indexieren in einer Operation programmiert und gefräst. Diese Methode sucht für einzelne Fräsbereiche und/oder Werkzeugbahnen automatisch eine kollisionsfreie, feste Werkzeuganstellung. Wahlweise können senkrechte (vertikale) oder angestellte Werkzeugorientierungen bevorzugt werden. Mit manuell definierten Segmentgrenzen sind die Fräsbereiche auch individuell unterteilbar. Bei Bedarf kann zudem lokal 5Achs-simultan gefertigt werden. Im Vergleich zur kompletten 5Achs-Simultanbearbeitung werden durch automatisches Indexieren jedoch die Maschinenbewegungen minimiert. Die Bearbeitungszeit sinkt, und die Maschine wird geschont. Ist es nicht möglich, für einen Bereich eine kollisionsfreie, feste Werkzeuganstellung zu berechnen, so kann beispielsweise bei der 5Achs-Restmaterialbearbeitung automatisch eine Unterteilung in kleinere Abschnitte mit verschiedenen Werkzeuganstellungen erfolgen.
5Achs-Simultanbearbeitung
Bearbeitung an steilen Wänden bzw. in deren Nähe, Alternative zu Festanstellung oder automatischem Indexieren
Diese 5Achs-Bearbeitung ist die Alternative zum konventionellen 3 + 2-Fräsen. Hier wird eine Werkzeugneigung zur Z-Achse vorgegeben, die hyperMILL® zum Vermeiden von Kollisionen automatisch verändert. Die kontinuierliche Bewegung des Werkzeugs um die Z-Achse berechnet hyperMILL® vollautomatisch oder unter Vorgabe von Führungskurven.
- Kollisionsvermeidung durch simultane Veränderung der Werkzeuganstellung, Bereiche müssen nicht mehr ausgelassen werden
- Für sehr komplexe Geometrien mit Hinterschnitten, die Bearbeitung kann mit stabilen und konischen Werkzeugen erfolgen
- Perfekte Oberflächenqualität durch simultan Bewegungen, keine Übergänge durch zusammenhängende Werkzeugwege
Allgemeine Vorteile der 5Achs-Bearbeitung
- Möglichkeit zur Kollisionsvermeidung durch Anstellungen
- Besserer Zugang zu den einzelnen Bearbeitungsbereichen
- Kürzere Bearbeitungszeiten
- Wegfall von Arbeitsschritten: beispielsweise Umspannen und/oder Elektrodenfertigung für schwer zugängliche Bereiche
- Bessere Prozessparameter durch stabilere Werkzeuge
- Reduzierung von Werkzeuganzahl und Bearbeitungsschritten
- Erhöhung der Werkzeugstandzeiten durch Verringerung von Vibrationen an den Werkzeugschneiden
- Einsatz von speziellen Werkzeugen, wie Tonnenfräsern
5Achs-Strategien für die Kavitätenbearbeitung
Für anspruchsvolle Geometrien wie tiefe Kavitäten und hohe, steile Wände
Mit hyperMILL® 5AXIS werden die 3D-Strategien Ebenenschlichten, Profilschlichten, äquidistantes Schlichten, Kurvenfräsen, Restmaterial und Nachbearbeitung um die 5Achs-Anstellungen erweitert. Damit sind diese Strategien auch für das 3+2-Fräsen, für das automatische Indexieren und das 5Achs-Fräsen einsetzbar. Durch die vollautomatische Berechnung der Werkzeuganstellung sind 5Achs-Bearbeitungen genauso einfach wie konventionelle 3D-Aufgaben programmierbar.
5Achs-Ebenenschlichten
Bearbeiten von steilen Flächen ebenen- oder taschenweise. Flache Bereiche lassen sich dabei automatisch ausgrenzen.
5Achs-Profilschlichten
Wie beim konventionellen 3D werden auch mit dem 5Achs-Profilschlichten flache oder gering gekrümmte Bereiche bearbeitet. Durch die 5Achs-Kollisionsvermeidung kann in einem Zug mit kurz ausgespanntem Werkzeug dicht an steile Wände gefräst werden. In Verbindung mit dem automatischen Indexieren ist auch die Bearbeitung von steilen Wänden in Entformungsrichtung möglich.
5Achs-Äquidistanten Schlichten
Mit dem 5Achs-Äquidistanten Schlichten lassen sich steile und flache Bereiche in einer Operation bearbeiten. Diese Strategie erzeugt dabei besonders sanfte und ruckfreie Übergänge zwischen den einzelnen Werkzeugbahnen. Sie schonen Werkzeug und Maschine und sorgen für bestmögliche Oberfl ächen.
5Achs-Offsetschruppen/Schlichten
5Achs-Bearbeitung auf einer vorgegebenen Trägerfläche, wodurch eine optimale Anstellung zum Modell berechnet wird.
5Achs-Kurvenbearbeitung
Mit der 5Achs-Kurvenbearbeitung sind beispielsweise Gravuren mit kurz gespannten Werkzeugen auch nahe steilen Wänden kollisionssicher fräsbar.
5Achs-Restmaterialbearbeitung
Die 5Achs-Restmaterialbearbeitung bietet alle Optionen der 3D-Restmaterialbearbeitung,erweitert um die 5Achs-Anstellungen des Werkzeugs. Das automatische Indexieren sucht selbstständig die Anstellungen und Bereiche, mit denen sich das Teil in einer Operation komplett bearbeiten lässt.
5Achs-Restmaterialschruppen
Entfernung von Restmateril mit kleinen Fräsern, da ein Schruppbewegung erzeugt wird bei welcher die "horizontale Zustellung" definiert werden kann.
5Achs-Nachbearbeitung
Mit der 5Achs-Nachbearbeitung (Editor) werden 3D- in 5Achs-Programme umgewandelt. 3D-Werkzeugwege, die wegen Kollision ausgelassen wurden, lassen sich gezielt als 5Achs-Simultanbearbeitungen oder mit automatisch berechneten Festanstellungen bearbeiten. Zudem können damit alle 3D- und 5Achs-Werkzeugwege für eine Verbesserung des Fräsergebnisses optimiert werden.
5Achs-Schneidkantenbearbeitung
Bearbeitung von 3D-Beschnittwerkzeugen
Die Strategie ermöglicht eine schnelle, reproduzierbare Bearbeitung von Schneidkanten. Die Bearbeitung wird über eine Bezugsachse definiert. Nach Anwahl der Kante, Eingabe der Höhe und des Freiwinkels wird die Bearbeitung vollautomatisch berechnet.
5Achs-Konturbearbeitung
Nutenfräsen, Anreißen, Gravieren, Entgraten und Anfasen
Bei dieser Strategie wird das Werkzeug auf oder seitlich von einer Kurve mit fester Ausrichtung zur Oberfl äche geführt. Nuten, Fasen und andere Konturen müssen dafür nicht auskonstruiert werden. Durch die automatische Kollisionskontrolle und -vermeidung sind diese Bearbeitungen komfortabel und sicher programmierbar. Bei Bedarf kann die Werkzeugorientierung bereichsweise auch gezielt manuell verändert werden.
5Achs-Stirnen
Bearbeitung großer, moderat gewölbter Flächen
Stirnen reduziert durch größere Bahnabstände die Fräszeit. Durch die automatische Anpassung des Werkzeug-Anstellwinkels bei konkaven Oberflächen werden hohe Oberflächenqualitäten erzielt. Dabei ist eine Bearbeitung über mehrere Flächen hinweg möglich. Darüber hinaus kann diese Strategie dank Mehrfachzustellung und Rohteilerkennung auch als sehr effektives 5Achs-Schruppen eingesetzt werden.
5Achs-Wälzfräsen
Bearbeitung von gewölbten Flächen
Beim Wälzfräsen wird die Werkstückoberfläche mit der Werkzeug flanke bearbeitet. Breite Bahnabstände sorgen für eine Reduzierung der Fräszeit und die Verbesserung der Werkstückoberfläche. Dabei wird das Werkzeug mit der Flanke entlang einer Referenzkurve geführt. Alternativ ist auch die Führung des Werkzeugs zwischen zwei Kurven möglich. Durch mehrfache axiale und seitliche Zustellungen ist das Wälzfräsen auch zum Schruppen geeignet. Mit der Definition von Stopp-, Boden und Fräs flächen und der Rohteilnachführung lassen sich Bearbeitungen gezielt und einfach optimieren.
